TüDi-BASE
Die Bibliothek aufbereiteter Forschungssynthesen des TüDiLB (Digitalisierung in der Lehrerbildung Tübingen - Zentrum für Forschung und Transfer).
Auf diesen Seiten erhalten Sie verständlich aufbereitete Informationen zu Erkenntnissen aus der Lehr-Lernforschung und Unterrichtsforschung rund um das Thema digitale Medien in der Schule.
Die hier aufbereiteten Erkenntnisse spiegeln Forschungsergebnisse systematischer Übersichtsarbeiten (d.h., Forschungssynthesen, Reviews, Metaanalysen) dar, welche versuchen den aktuellen Forschungsstand (statistisch) zusammenzufassen. Diese Übersichtsarbeiten sind von verschiedenen Autorinnen und Autoren als Fachartikel erstellt worden und in Fachzeitschriften erschienen. Die Fachartikel wurden für eine breite Leserschaft im Kontext Schule aufbereitet. Zudem werden ausgehend von den wissenschaftlichen Erkenntnissen Chancen und Konsequenzen für das Unterrichten und Lernen abgeleitet.
Gamification beim Lernen
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Über die Hälfte der Jugendlichen in Deutschland spielt täglich oder mehrmals wöchentlich mit digitalen Spielen (JIM Studie 2018). Diese Vorliebe für das Spielen wird zunehmend auch für den Schulunterricht nutzbar gemacht im Sinne eines spielerischen Zugangs zu Lerninhalten. Dabei bleibt zunächst die Frage offen, ob dieser spielerische Zugang ausschließlich eine Auflockerung des Unterrichts bewirkt, oder ob Gamification auch Auswirkungen auf die Motivation und Lernerfolge der Schülerinnen und Schüler hat. Ja, hat es, sagen Bai, Hew und Huang (2020) in ihrer Metaanalyse (Quelle).
Was sagen Lehrkräfte zu Gamification?
Wozu Gamification?
Das Review
“Erhöht Gamification das Lernen der Schülerinnen und Schüler? Evidenz aus einer Metaanalyse und Synthese von qualitativen Daten im Bildungskontext”
(von Bai, Hew, und Huang, 2020)
Bai und ihr Team (2020) haben systematisch Studien zusammengeführt und ausgewertet, die untersuchten inwiefern spielerische Elemente beim Lernen i.S.v. Gamification den Lernerfolg bei Lernenden erhöht.
Was wird verglichen?
Lernende, die mit spielerischen Elementen i.S.v. Gamification lernten
Lernenden, die ohne spielerische Elementen i.S.v. Gamification lernten
In der Metaanalyse wurden zunächst 24 Studien mit insgesamt 3202 Lernenden untersucht. In diesen Studien wurden Lernende, die mit spielerischen Elementen i.S.v. Gamification lernten, hinsichtlich ihres Lernerfolgs mit solchen verglichen, die ohne Gamification lernten.
In weiteren 32 Studien wurden die Lernenden zu ihren Eindrücken zum Lernen mit spielerischen Elementen befragt.
Innerhalb der Studien haben die Lernenden 4-12 Wochen mit den spielerischen Elementen gelernt.
Kontext der Studien
Forschungsfragen und Ergebnisse
Frage
„Fördert ein spielerischer Zugang zu Lerninhalten, d.h. Gamification, die fachliche Leistung von Schülerinnen und Schülern?“
Über alle Studien hinweg zeigte sich, dass Lernende, die während des Lernens spielerische Elemente anwendeten, mehr lernten als Lernende, die ohne spielerische Elemente lernten: 69% der Lernenden mit Gamification werden im Lernerfolg besser als der Durchschnitt der Lernenden ohne Gamification sein.
Als Voraussetzung zeigten die Studien, dass die Länge der Lerneinheiten mit spielerischen Elementen entscheidend für deren Erfolg war. Die Lerneinheiten mit spielerischen Elementen, die sich über einen bis drei Monate erstreckten, zeigten den größten Unterschied im Lernerfolg zu Lerneinheiten ohne spielerische Elemente in der gleichen Dauer. Zudem zeigten die untersuchten Studien, dass Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe, gegenüber der Primarstufe und Studierenden, am meisten von Gamification profitierten. Allerdings machte weder die Art der spielerischen Elemente (bspw. Münzen sammeln, Fortschrittsbalken) noch die Anzahl dieser Elemente innerhalb einer Lerneinheit einen Unterschied.
Basierend auf den untersuchten Studien lohnt es sich also, spielerische Elemente in eine längere Unterrichtseinheit einzubauen. Weniger sinnvoll ist dagegen der Einsatz solcher Elemente in vereinzelten Unterrichtsstunden.
Generell legen die Befunde nahe, dass es nicht entscheidend ist besonders viele spielerische Elemente einzusetzen. Auch die Art des spielerischen Elements ist nicht zentral. Sinnvoll wäre dementsprechend bspw. die Auswahl eines spielerischen Elements (z. B. Münzen sammeln), das dann systematisch in eine längere Unterrichtseinheit integriert wird.
Frage
„Welche Elemente von Gamification (bspw. Belohnungen bekommen, Ziele setzen) nehmen Lernende als besonders positiv oder negativ wahr?“
Die Schülerinnen und Schüler berichteten in den Studien, dass sie mit spielerischen Elementen lieber lernten als ohne. Die Rückmeldung zu ihrem Lernstand nahmen sie dabei besonders positiv wahr, wie auch die daraus entstehende Wertschätzung. Weiterhin gaben die Lernenden an, dass sie durch die spielerischen Elemente dazu angeregt wurden, ambitioniertere Ziele zu setzen und mehr Aufgaben zu erledigen.
Neben dem erhöhten Lernerfolg kann der Einsatz spielerischer Elemente also zu mehr Motivation, Interesse und Durchhaltevermögen führen. Besonders schwere Lerninhalte könnten den Schülerinnen und Schülern auf diese Weise durch spielerische Elemente zugänglicher gemacht werden.
Um Gamification zu einem sinnvollen Einsatz zu bringen, zeigte die untersuchten Studien, dass es besonders wichtig ist, den Lernenden die Nützlichkeit der spielerischen Elemente zu verdeutlichen. Dazu gehört es auch, eine Belohnung direkt im Anschluss an die erledigte Aufgabe zu geben. Insgesamt sollte außerdem darauf geachtet werden, dass unter den Lernenden kein Neid und keine Ängste entstehen.
Tiefergehende Informationen für Fortgeschrittene
Was überzeugt?
Was muss bedacht werden?
Bai, S., Hew, K. F., & Huang, B. (2020). Does gamification improve student learning outcome? Evidence from a meta-analysis and synthesis of qualitative data in educational contexts. Educational Research Review, 100322. https://doi.org/10.1016/j.edurev.2020.100322
Implikationen für die Praxis
Damit der Einsatz von Gamification nicht nur motivierend ist, sondern auch den Lernerfolg der Schülerinnen und Schüler stärkt, ist zweierlei zu beachten.
Inhaltliche Einordnung
Tools
Mehr Informationen und Beispiele von konkreten digitalen Anwendungen.
Forschendes Lernen mit mobilen Geräten
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Wenn Kinder im und am Wasser spielen, gibt es für sie allerlei zu entdecken und tausende Fragen ergeben sich von selbst - Warum schwimmt ein Stöckchen, aber ein Stein nicht? Wieso ist das Wasser am Rand wärmer als in der Mitte des Sees? Beim forschenden Lernen wird genau diese Neugierde und Motivation genutzt. Mit gezielter Unterstützung können Lernende während des Erforschens ihr Wissen erweitern und selbst erarbeiten.
Mobile Geräte wie Smartphones oder Tablets können dazu eingesetzt werden, den Ablauf des forschenden Lernprozesses zu unterstützen. Aber wann lohnt es sich besonders mobile Geräte einzusetzen? Bei einem stark vorstrukturierten oder freien Forschungsprozess? Im Klassenzimmer oder bei informellem Lernen, wie in Museen oder im Freien? Diese und weitere Fragen zu den Gelingensbedingungen forschenden Lernens beantworten Yang, Sung und Chang (2020, Quelle).
Beim forschenden Lernen nehmen die Schülerinnen und Schüler ihren Lernprozess selbst in die Hand. Sie entwickeln Fragen, sammeln Informationen, bereiten diese auf und präsentieren ihr Ergebnis, das anschließend in der Klasse diskutiert und reflektiert werden kann. Die Lehrkraft kann diese forschenden Lernschritte stark vorstrukturieren (z.B. indem sie den Versuchsaufbau und -ablauf im Chemieunterricht vorgibt) oder bewusst offenlassen (z.B. indem sie die Schülerinnen und Schüler im Deutschunterricht ein Gedicht ganz nach deren Vorstellungen ‚modernisieren‘ lässt, sodass am Ende des Arbeitsauftrags Chatverläufe oder Blogeinträge ebenso wie Snapchat-Videos stehen können).
Was sagen Lehrkräfte zum forschenden Lernen?
Gerade im Fach Biologie hat die forschende Begegnung mit naturgegebenem Material eine lange Tradition. Wenn Schülerinnen und Schüler die Natur durchstreifen, um Pflanzen zu bestimmen, können mobile Geräte hilfreiche Begleiter sein. Mit einer App können die Pflanzen nicht nur differenziert bestimmt werden, sondern die Geräte eignen sich auch – ganz fachunabhängig – zur Dokumentation und zum kollaborativen Austausch von Ergebnissen der unterrichtlichen Forschungsreise.
Wozu mobile Geräte einsetzen?
Das Review
“Metaanalyse der Rahmenbedingungen des mobilen forschungsbasierten Lernens.”
(von Yang, Sung und Chang, 2020)
Yang, Sung und Chang (2020) haben systematisch Studien zusammengeführt und ausgewertet, die untersuchten inwiefern sich der Einsatz mobiler Geräte beim forschenden Lernen auf den Lernerfolg oder die Motivation und den Emotionen der Lernenden auswirkt.
Was wird verglichen?
Lernende, die beim forschenden Lernen mit mobilen Geräten arbeiteten
Lernenden, die beim forschenden Lernen ohne mobile Geräte arbeiteten
In der Metaanalyse wurden zunächst 41 Studien mit insgesamt 3566 Lernenden untersucht. In diesen Studien wurden Lernende, bei denen forschendes Lernen mit mobilen Geräten zum Einsatz kam, jeweils mit Lernenden bei denen keine mobilen Geräte genutzt wurden, hinsichtlich ihres Lernerfolgs oder Motivation und Emotion verglichen. In diesen Vergleichsgruppen kam entweder computerbasiertes forschendes Lernen (ohne mobile Geräte), forschendes Lernen ganz ohne Computer (“analog”) oder kein forschendes Lernen zum Einsatz.
Kontext der Studien
Forschungsfragen und Ergebnisse
Frage
„Sind mobile Geräte dazu geeignet forschendes Lernen zu unterstützen?“
Über alle Studien hinweg zeigte sich, dass Lernende, die während des forschenden Lernens mobile Geräte verwendeten, mehr lernten als Lernende, die ohne mobile Geräte lernten: 68% der Lernenden mit mobilen Geräten werden im Lernerfolg besser als der Durchschnitt der Lernenden ohne mobile Geräte sein.
Eine etwas geringere, aber dennoch positive Auswirkung hat der Einsatz mobiler Geräte auf die Motivation, das Interesse und das Engagement beim forschenden Lernen.
Frage
„Wann ist die Unterstützung mit mobilen Geräten besonders effektiv?“
Tiefergehende Informationen für Fortgeschrittene
Was überzeugt?
Was muss bedacht werden?
Implikationen für die Praxis
Damit der Einsatz mobiler Geräte beim forschenden Lernen den Lernerfolg (z.B. bezüglich des Fachwissens, Verstehens, Bewertens) fördert, ist laut der aufbereiteten Metaanalyse zweierlei zu beachten:
Inhaltliche Einordnung
Laut den Ergebnissen der Studie lernen Schülerinnen und Schüler am besten, wenn sie den Lerngegenstand frei explorieren und selbst steuern können. Aus einer lehr- / lernpsychologischen Perspektive sind die Ergebnisse einerseits überraschend, da komplexe Aufgaben möglicherweise an die Grenzen der geistigen Informationsverarbeitung stoßen (siehe z.B. Kirschner, 2006). Denn müssen Lernende beispielsweise Experimente selbst planen, durchführen und überprüfen, stellt sie dies vor hohe Anforderungen. Diese können sie nur bewältigen, wenn sie selbst genug Vorwissen und methodische Kenntnisse (z.B. zum Durchführen von Experimenten) mitbringen. Die Autor*innen des Reviews sind allerdings der Meinung, dass freie Exploration und Selbststeuerung auch ohne diese Voraussetzungen möglich ist, weil mobile Geräte es erlauben automatisiertes Feedback zu jedem kleinen Schritt im Prozess des forschenden Lernens zu geben.
Tools/Beispiele
Mehr Informationen und Beispiele von konkreten digitalen Anwendungen:
Wie entsteht eine Zusammenfassung?
Bis eine Zusammenfassung auf dieser Plattform erscheint, durchlaufen die Originalartikel wie auch deren Zusammenfassung ein mehrstufiger Prozess.
In regelmäßigen Abständen werden aktuelle Forschungssynthesen aus den gängigen wissenschaftlichen Datenbanken zu den Themen “Unterrichten und Lernen mit digitalen Medien” extrahiert [Suchterm: technology AND learning AND school AND (reviews OR meta-analysis); 2018 - heute].
Im zweiten Schritt werden die so gefundenen Forschungssynthesen hinsichtlich ihrer thematischen Passung und Qualität ausgewählt.
Im dritten Schritt werden einzelne Forschungssynthesen von einem/r Wissenschaftler/in gründlich gelesen und aufbereitet.
Dieser erste Prototyp wird unter Wissenschaftler/innen diskutiert und vor allem hinsichtlich der Qualität der Originialforschungssynthese kritisch geprüft.
Danach wird an einem 2. Prototypen gearbeitet, der innerhalb eines Expert/innengremiums aus Lehrerbilnder/innen hinischtlich der Verständlichkeit diskutiert wird.
Die daraus entstandenen Änderungen werden eingearbeitet und in die vorliegende Plattform eingebettet.
Der Aufbau auf Makro- und Mikrostruktur dieser Plattform ist Gegenstand empirischer Forschung.
Autor/innen und Projekt
Dies ist ein Projekt innerhalb von Digitalisierung in der Lehrerbildung Tübingen (TüDiLB) Zentrum für Forschung und Transfer. Ein Verbund der Universität Tübingen und des Leibniz-Instituts für Wissensmedien (https://www.tuedilb-tuebingen.de/.
Innerhalb von TüDiLB versuchen wir, forschungsbasierte Antworten auf diese Fragen zu geben. Dazu bündeln wir Forschungs- und Transferaktivitäten im Bereich Digitalisierung in der Lehrerbildung am Standort Tübingen und bereiten aktuelle digitalisierungsbezogene Forschungsergebnisse für Lehrpersonen und Akteure der verschiedenen Phasen der Lehrerbildung auf.
Verantwortliche Autor*innen sind Dr. Jürgen Schneider und Dr. Iris Backfisch (https://www.tuedilb-tuebingen.de/personen.html).
„Das diesem Angebot zugrundeliegende Vorhaben wird im Rahmen der gemeinsamen „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“ von Bund und Ländern mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 01JA2009 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autor*innen.“